電感鎮(zhèn)流器熒光燈主要由燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器三個(gè)主要部件組成,整個(gè)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低,使用也比較方便。熒光燈又叫日光管,主體機(jī)構(gòu)是一個(gè)內(nèi)壁涂有一層熒光粉材料的玻璃管,管內(nèi)被抽成真空且充有少量惰性氣體,同時(shí)還注入微
量的液態(tài)水銀。玻管兩端各有一個(gè)用鎢絲制成的電,上面涂有一層加熱后能發(fā)射電子的陰材料。熒光燈的基本原理就是電流激發(fā)低壓汞蒸氣電離并使它們發(fā)出紫外線,紫外線又激發(fā)熒光粉發(fā)出可見(jiàn)光。
啟動(dòng)器又叫啟輝器,由一個(gè)氖燈和一個(gè)紙質(zhì)電容器并聯(lián)構(gòu)成,氖燈是一個(gè)充有氖氣的小玻璃泡,由一個(gè)U形雙金屬動(dòng)觸片和一個(gè)靜觸片構(gòu)成兩個(gè)電。雙金屬片是由兩種膨脹系統(tǒng)不同的金屬層疊組成。當(dāng)氖燈兩端加上電壓時(shí),氖氣電離產(chǎn)生輝光放電,雙金屬片受熱發(fā)生彎曲,接通兩個(gè)電。輝光放電停止后,雙金屬片冷卻,動(dòng)觸片形狀恢復(fù)后,兩個(gè)觸點(diǎn)重新分開(kāi)。
鎮(zhèn)流器又叫限流器、扼流圈,是一個(gè)自感系數(shù)很大的鐵心線圈。其作用有兩個(gè):一是在日光燈啟動(dòng)時(shí)它產(chǎn)生一個(gè)很高的感應(yīng)電壓,與電源電壓疊加后使燈管點(diǎn)燃;二是燈管工作時(shí)限制通過(guò)燈管的電流,避免電流過(guò)大而燒毀燈絲
. 工作原理:傳統(tǒng)的熒光燈照明電路如圖所示,當(dāng)接通電源后,由于熒光燈呈高阻狀態(tài),電源經(jīng)鎮(zhèn)流器和燈絲加到啟輝器兩端,氖泡內(nèi)的氖氣電離,產(chǎn)生輝光放電,放電的熱量使雙金屬片受熱變形而接通觸點(diǎn),電路中開(kāi)始有電流對(duì)熒光燈的兩個(gè)陰加熱,發(fā)射出大量電子,燈管內(nèi)汞蒸氣增加,完成對(duì)日光燈管燈絲的余熱。同時(shí),由于氖氣泡內(nèi)兩電閉合,輝光放電停止,管內(nèi)溫度降低,雙金屬片冷卻,1-3秒后雙金屬片自動(dòng)復(fù)位斷開(kāi)。在兩斷開(kāi)的瞬間,電路電流突然中斷,在鎮(zhèn)流器兩端將產(chǎn)生一個(gè)很高的持續(xù)時(shí)間約1ms的感應(yīng)電壓(V=L*di/dt),根據(jù)燈的類(lèi)型不同,這個(gè)電壓在大概600-1500V范圍,這個(gè)感應(yīng)電壓與電源電壓疊加后家在日光燈管兩端。在這個(gè)高電壓作用下,燈絲預(yù)熱時(shí)發(fā)射出來(lái)的大量電子高速碰撞管內(nèi)氬氣分子,使之迅速電離。氖氣電離生熱,熱量使管內(nèi)水銀生成蒸汽,隨后水銀蒸汽也被電離并引起弧光放電,發(fā)出波長(zhǎng)253.7nm的紫外線,燈管內(nèi)壁的熒光粉的激發(fā)下,輻射出強(qiáng)烈的可見(jiàn)光,日光燈管進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
燈管點(diǎn)燃以后,電路中的電流將在鎮(zhèn)流器上生較大的電壓降,燈管兩端的電壓迅速下降,從而使得和燈管并聯(lián)的啟輝器因端電壓過(guò)低而停止工作。這是得鎮(zhèn)流器主要起限制燈電流的作用,同時(shí)使燈電流與電源電壓之間產(chǎn)生55-65度的相位差,從而維持燈的二次啟動(dòng),使燈能更穩(wěn)定的工作。若啟輝器沒(méi)有一次將燈管啟動(dòng)成功,則以上過(guò)程會(huì)重復(fù)進(jìn)行,直到燈管啟動(dòng)為止與氖燈并聯(lián)有一個(gè)幾千皮法的紙質(zhì)介電容器,它能消除觸點(diǎn)分離時(shí)產(chǎn)生的火花,以免燒壞觸點(diǎn)。同時(shí)還能減輕對(duì)附近無(wú)限電設(shè)備的高頻干擾。電子鎮(zhèn)流器的工作原理:電子鎮(zhèn)流器是一個(gè)將工頻交流電源轉(zhuǎn)換成高頻交流電源的變換器,其基本工作原理是:
工頻電源經(jīng)過(guò)射頻干擾RFI濾波器,全波整流和無(wú)源(或有源)功率因數(shù)校正器(PPFC或APFC)后,變?yōu)橹绷麟?BR>源。通過(guò)DC/AC變換器,輸出20K-100KHZ的高頻交流電源,加到與燈連接的LC串聯(lián)諧振電路加熱燈絲,同時(shí)在電容器上產(chǎn)生諧振高壓,加在燈管兩端,但使燈管"放電"變成"導(dǎo)通"狀態(tài),再進(jìn)入發(fā)光狀態(tài),此時(shí)高頻電感起限制電流增大的作用,保證燈管獲得正常工作所需的燈電壓和燈電流,為了提高可靠性,常增設(shè)各種保護(hù)電路,如異常保護(hù),浪涌電壓和電流保護(hù),溫度保護(hù)等等。
1)節(jié)能。熒光燈的電子鎮(zhèn)流器,多使用20—60khz頻率供給燈管,使燈管光效比工頻提高約10%(按長(zhǎng)度為4尺的燈管),且自身功耗低,使燈的總輸入功率下降約20%,有更佳的節(jié)能效果。
2)消除頻閃,發(fā)光更穩(wěn)定。有利于提高視覺(jué)分辨率,提高功效;降低連續(xù)作業(yè)的視覺(jué)疲勞,有利于保護(hù)視力。
3)起點(diǎn)更可靠。預(yù)熱燈管后一次起點(diǎn)成功,避免了多次起點(diǎn)。
4)功率因數(shù)高。符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的25W以上的熒光燈,其功率因數(shù)高于0.95。但應(yīng)注意,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)25W以下的燈管規(guī)定的諧波限值很高,以致使其功率因數(shù)下降到0.7—0.8。
5)穩(wěn)定輸入功率和輸出光通量:高品質(zhì)產(chǎn)品有良好的穩(wěn)壓性能,在電源、電壓偏差很大時(shí),仍能保持光源恒定功率,穩(wěn)定光照度,有利于節(jié)能。
6)延長(zhǎng)燈管壽命。高品質(zhì)產(chǎn)品的恒功率和燈管電流下降,以及起點(diǎn)可靠等因素可使燈管壽命延長(zhǎng)。
7)噪音低。高品質(zhì)電子鎮(zhèn)流器噪音可達(dá)35db以下,人們感覺(jué)不到噪音。
8)可以調(diào)光。對(duì)于需要調(diào)光的場(chǎng)所,如:原使用白熾燈或鹵鎢燈調(diào)光的場(chǎng)所,代之以熒光燈配可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器,可實(shí)現(xiàn)在2%—99%的大范圍調(diào)光。需要注意的是,只有設(shè)計(jì)優(yōu)良的電子鎮(zhèn)流器才能發(fā)揮以上各種優(yōu)點(diǎn)。雖然都是電子鎮(zhèn)流器,用于金鹵燈的電子鎮(zhèn)流器要比用于熒光燈的復(fù)雜很多或者說(shuō)幾乎*不一樣。如果設(shè)計(jì)或制造工藝不到位,一個(gè)非常小的疏漏,都會(huì)造成故障.
電子鎮(zhèn)流器與電感鎮(zhèn)流器的比較
性能比較
傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器
(以下用符號(hào)“LB")和節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器(符號(hào)“SELB")
、電子鎮(zhèn)流器(符號(hào)“EB")的性能比較列于表
EB按標(biāo)準(zhǔn)又分為H級(jí)和L級(jí)。
直管熒光燈(36W為例)幾種鎮(zhèn)流器性能比較
SELB是在LB基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái),其自身功耗下降約40~50%,使燈的系統(tǒng)功耗降低約8%,由于鐵芯材料好,工藝合理,溫升較低,可靠性更高,壽命更長(zhǎng),產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定,雖硅鋼片用量增大,價(jià)格稍高,但可從節(jié)能和使用壽命得到補(bǔ)償,容易獲得回收。
EB則是更新產(chǎn)品,優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能效果更好,發(fā)光穩(wěn)定,沒(méi)有頻閃,沒(méi)有噪聲,功率因數(shù)高,可以實(shí)現(xiàn)調(diào)光;缺點(diǎn)是生產(chǎn)企
業(yè)多,產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊,有些產(chǎn)品電路簡(jiǎn)單,元件未經(jīng)優(yōu)選,工藝不,導(dǎo)致可靠性差,使用壽命不長(zhǎng),而產(chǎn)品價(jià)格較貴,都影響了推廣應(yīng)用。
HID電子與HID電感的優(yōu)缺點(diǎn):
、確保燈管壽命:傳統(tǒng)銅鐵式鎮(zhèn)流器老化或劣化時(shí),其所提供電流有可能過(guò)大,容易傷害燈管,造成壽命縮短,CDM燈管售價(jià)相當(dāng)?shù)母?,如果使用電子?zhèn)流器比較容易確保燈管壽命。因此只要在
5,000內(nèi)有更換燈管的記錄,對(duì)業(yè)者而言,使用電子式會(huì)比傳統(tǒng)式劃算。
2、防變色:如果使用傳統(tǒng)銅鐵式安定器,使用2,000小時(shí)之后,金鹵燈的色溫會(huì)開(kāi)始產(chǎn)生偏移,甚至
高達(dá)30%以上變色,對(duì)賣(mài)場(chǎng)商品產(chǎn)生嚴(yán)重影響,使用電子鎮(zhèn)流器,至燈管壽命終了前,色溫改變局限
5%以?xún)?nèi)。
3、省電:和
傳統(tǒng)銅鐵式鎮(zhèn)流器比較,電子式可以節(jié)省10%~20%電力成本。
4、重量輕:和傳統(tǒng)銅鐵式鎮(zhèn)流器比較,電子式重量約為傳統(tǒng)式的1/3左右。尤其特別適合35w
及20w小瓦特?cái)?shù)的金鹵燈或者軌道式燈具的設(shè)計(jì)。HID電子鎮(zhèn)流器和熒光燈電子鎮(zhèn)
流器設(shè)計(jì)不同之處熒光燈電子鎮(zhèn)流器金鹵燈電子鎮(zhèn)流器點(diǎn)燈工作頻率:
>20K Hz以上<250 Hz
6
、補(bǔ)償電容器:電子鎮(zhèn)流器不
需要補(bǔ)償電容器。
、啟輝器:電子鎮(zhèn)流器不需要啟輝器。
、頻閃:電子鎮(zhèn)流器無(wú)燈管閃爍的問(wèn)題。
、重量輕:電子鎮(zhèn)流器的重量約為傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器的1/3
、承受電壓變動(dòng):電子鎮(zhèn)流器因?yàn)椴扇≈鲃?dòng)功因路路,可以承受大范圍電壓變動(dòng),而傳統(tǒng)
鎮(zhèn)流器只能承受10%范圍以?xún)?nèi)。
、省電:電子鎮(zhèn)流器可以節(jié)省
10%~20%
電力。
?
三、電子鎮(zhèn)流器和傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器的比較
6
點(diǎn)
?
工作回路定電流回路定功率回路驅(qū)動(dòng)方式半
p
諧振全
p
諧振
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